例說單片機數(shù)據(jù)通信之單總線數(shù)據(jù)傳輸

 純單片機干不了大事，必須得配上各種外設(shè)，那么了解單片機與傳感器之間的數(shù)據(jù)通信就顯得必不可少了。常見的單片機數(shù)據(jù)通信方式有SPI,IIC,RS232，單總線等等。每種通信方式都有相應(yīng)的時序圖，分析時序圖并完成代碼的編寫是單片機學(xué)習(xí)者的必修課。本文以DS18B20為例分析一下單總線數(shù)據(jù)傳輸。

DS18B20是單總線數(shù)據(jù)傳輸，因此對于時序的要求就非常的高，學(xué)會分析其時序圖是非常有必要的。

1.初始化時序圖分析：

首先是由總線控制器拉低總線，維持480us。在480us后釋放總線，由上拉電阻講總線拉高。等待5-60us后，DS18B20開始響應(yīng)，會將數(shù)據(jù)總線拉低60-240us.之后便釋放總線，由上拉電阻拉高總線。轉(zhuǎn)換為代碼如下：

u8 dsbInit() //初始化，返回0表示DS18B20無反應(yīng)，反之有響應(yīng)

{

dsbDQStat(0); //控制器拉低總線

delay500us(); //拉低總線一段時間

dsbDQStat(1); //釋放總線

delay60us(); //等待DS18B20響應(yīng)

if(dsb_DQ) //如果沒有相應(yīng)直接返回0

{

return 0;

}

delay240us(); //有響應(yīng)則等待響應(yīng)結(jié)束

return 1; //返回初始化狀態(tài)

}

2.讀時序圖分析：

首先由控制器將總線拉低>1us的時間，此時控制器釋放總線，如果此時控制器采樣為低電平，那么讀到的值便是0，如果為高電平，則讀到的值為1。注意圖中標(biāo)有一個15us，其意思便是控制器采樣在15us內(nèi)完成。15us后是由上拉電阻將總線拉高維持45us。整個讀周期為15+45=60us。這個周期的時間也是得控制的。轉(zhuǎn)換為代碼如下：

u8 dsbReadByte() //讀出一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，從低位開始讀取

{

u8 i,tmp = 0;

for(i = 0;i < 8;i++)

{

dsbDQStat(0); //控制器拉低總線

tmp >>= 1; //低位開始讀

dsbDQStat(1); //釋放總線

if(dsb_DQ) tmp |= 0x80;

delay15us();

delay45us(); //控制周期時間

}

return tmp;

}

3.寫時序圖分析：

首先由控制器拉低總線15us，之后，如果要寫入0，則繼續(xù)拉低總線并為此45us.如果要寫入1則釋放總線由上拉電阻拉高總線，也為此45us。寫時序相對比較簡單，轉(zhuǎn)換為代碼如下：

void dsbWriteByte(u8 dat)//寫一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，從低位開始

{

u8 i;

for(i = 0;i < 8;i++)

{

dsbDQStat(0); //控制器拉低總線

delay15us(); //維持15us

if(dat & 0x01) dsbDQStat(1);

else dsbDQStat(0);

dat >>= 1;

delay45us();

dsbDQStat(1); //45us后釋放總線

}

}

DS18B20的三個時序圖就分析完了，DS18B20只是單總線數(shù)據(jù)通信中的一個例子，大家了解了DS18B20時序圖的分析，那么就可以試試分析DHT11的時序圖完成其初始化函數(shù)，以及讀數(shù)據(jù)函數(shù)。